Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

 

Изобретение позволяет улучшить экономичность двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия путем увеличения турбулизации в камере сгорания , образованной овальной выемкой в днище поршня и входящим в нее тангенциально каналом. Для этого канал образован двумя сопряженными плоскостями, одна из которых расположена под тупым углом к днищу, а другая направлена по касательной к стенке выемки, имеющей максимальную крутизну , и расположена по направлению вращения заряда, причем одно из сопловых отверстий форсунки ориентировано в канал при положении поршня в верхней мертвой точке, а по меньшей мере один впускной патрубок головки цилиндра может быть выполнен винтовым или тангенциальным. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 F 02 B.23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702012/06 (22) 07.06.89 (46) 23.03.92. Бюл. N 11 (71) Центральный научно-исследовательский институт по моторостроению (72) И.В.Кузнецов и А,И.Ваулин (53) 621.436.056 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 3641240, кл. F 02 В 23/06, опублик. 1987.

Патент ФРГ

N. 802121, кл. 46а,54, опублик. 1951. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (57) Изобретение позволяет улучшить экономичность двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия путем

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания, в частности, воспламенением от сжатия.

Известны двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным патрубком, снабженным впускным клапаном и устройством для закрутки заряда, камеру сгорания, образованную овальной выемкой в днище поршня, и топливную форсунку с сопловыми отверстиями.

В.известном двигателе внутреннего сгорания повышение эффективности работы достигается путем создания направленного увеличения турбулизации в камере сгорания, образованной овальной выемкой в днище поршня и входящим в нее тангенциально каналом. Для этого канал образован двумя сопряженными плоскостями, одна из которых расположена под тупым углом к днищу, а другая направлена по касательной к стенке выемки, имеющей максимальную крутизну, и расположена по направлению вращения заряда; причем одно из сопловых отверстий форсунки ориентировано в канал при положении поршня в верхней мертвой точке, а по меньшей мере один впускной патрубок головки цилиндра может быть выполнен винтовым или тангенциальным. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. вихревого движения заряда при впуске. Однако эффективность этого мероприятия ограничена явлениями, связанными с перезавихриванием заряда, а также со снижением наполнения цилиндров.

Известны также двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным и выпускным патрубками и установленными в них соответственно впускным и выпускным клапанами, камеру сгорания, образованную овальной выемкой в днище поршня и входящим в нее тангенциально каналом, и топливную форсунку и сопловыми отверстиями, установленную в головке.

1721276

Однако улучшение эффективности работы такого двигателя внутреннего сгорания достигается созданием вихревого движения в камере сгорания при сжатии заряда путем его вытеснения через тангенциальный канал в камеру сгорания. Такое выполнение создает возможность сохранения коэффициента наполнения. Однако эффективность процесса сгорания будет ограничена явлением перезавихрения.

Цель изобретения — повышение экономичности путем интенсификации смесеобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным и выпускным патрубками и установленными в них соответственно впускным и выпускным клапанами, камеру сгорания, образованную овальной выемкой в днище поршня и входящим в нее тангенциально каналом, и топливную форсунку с сопловыми отверстиями, установленную в головке, впускной патрубок снабжен устройством для закрутки заряда вокруг оси цилиндра, а канал образован двумя сопряженными через цилиндрическую поверхность плоскостями, одна из которых расположена под тупым углом к днищу, а другая направлена по касательной к стенке выемки, имеющей максимальную крутизну, и расположена по направлению вращения заряда, причем ось одного из сопловых отверстий форсунки может быть ориентирована в канал при положении поршня в верхней мертвой точке, а впускной патрубок может быть выполнен винтовым или тангенциальным.

На фиг.1 показан двигатель внутреннего сгорания, поперечный разрез; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1.

Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия содержит цилиндр

1, в котором размещен поршень 2, головку

3 цилиндра 1, снабженную впускным патрубком 4 и выпускным патрубком 5, в которых расположены впускной клапан 6 и выпускной клапан 7 соответственно, камеру

8 сгорания, образованную овальной выемкой 9 в днище 10 поршня 2, и входящим в него тангенциальным каналом 11, топливную форсунку 12 с сопловыми отверстиями

13, установленную в головке 3, причем впускной патрубок 4 снабжен устройством 14 для закрутки заряда вокруг оси цилиндра, а канал 11 образован двумя сопряженными плоскостями соответственно 15 и 16, плоскость 15 расположена под тупым углом а к днищу 10 поршня 2, а плоскость 14 направ5

35 лена по касательной к стенке выемки 9, имеющей наибольшую крутизну.

Ось одного из сопловых отверстий 13 может быть ориентирована в канал 11 при положении поршня 2 в верхней мертвой точке. Впускной патрубок 4 может быть выполнен тангенциальным или винтовым, Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Через впускной патрубок 4 в цилиндр 1 поступает заряд воздуха, которому сообщается вихревое движение вокруг оси цилиндра. Для этого впускной патрубок 4 может быть выполнен тангенциальным (фиг.1) или винтовым. Сущность изобретения не изменится, если будут использованы два тангенциальных или винтовых патрубка 4, а также один винтовой и один тангенциальный впускные патрубки 4.

При сжатии заряд будет вытесняться в тангенциальный канал 11 с образованием вихря, который создает движение в камере

8 сгорания, направленное в противоположную сторону относительНо вихревого движения заряда в цилиндре 1, созданное при впуске. Взаимодействие вихрей увеличит мелкомасштабную турбулизацию заряда в камере 8 сгорания, что способствует улучшению экономичности и снижению вредных выбросов с отработавшими газами.

Очень важным условием эффективной работы является уменьшение объема воздуха, не участвующего в процессе сгорания. В связи с этим целесообразно, чтобы одно из сопловых отверстий 13 форсунки 12 было направлено в канал 11.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным и выпускным патрубками и установленными в них соответственно впускным и выпускным клапанами, камеру сгорания, образованную овальной выемкой в днище поршня.и входящим в нее тангенциально каналом, и топливную форсунку с сопловыми отверстиями, установленную в головке, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем интенсификации процесса смесеобразования, впускной патрубок снабжен устройством для закрутки заряда вокруг оси цилиндра, а канал образован двумя сопряженными плоскостями, одна из которых расположена под тупым углом к днищу, а другая направлена по касательной к стенке выемки, имеющей максимальную крутизну, 1721276

45

55 и расположена по направлению вращения заряда.

2. Двигатель по п.1, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что ось одного из сопловых отверстий форсунки ориентирована в канал при поло- 5 жении поршня в верхней мертвой точке.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что впускной патрубок выполнен тангенциальным.

4. Двигатель по пп.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что впускной патрубок выполнен винтовым.

1721276

А-А

1б

40

50

Составитель А,Вятин

Техред М.Моргентал Корректор С,Шевкун

Редактор Н.Яцола

Заказ 937 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101